一种水上波浪能推进系统的制作方法

本发明涉及船舶与海洋工程、无人船和推进器领域，尤其涉及一种水上波浪能推进系统。

背景技术：

在陆地资源日渐枯竭，但海洋资源蕴藏丰富的大背景下，越来越多的无人海洋装备被研发出来，如无人船，波浪滑翔机等。这些装备需要长期工作在海上，因此需要拥有持续能源供应的能力。目前，长续航能力的海洋装备大多应用太阳能、风能等作为动力源。这些动力源易受天气影响，能源供给稳定性相对较差。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种水上波浪能推进系统，克服现有的无人海洋装备存在的能源供给不稳定的问题。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何克服现有的无人海洋装备中所存在的能源供给不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型的水上波浪能推进系统。该系统基于波浪能，利用较为稳定的波浪能作为推进动力的能源，具体是利用波浪的波峰波谷的交替性将波浪能转化为推进向前的动力，实现无人海洋装备的稳定推进。

本发明提供的一种新型的水上波浪能推进系统，包括：

水囊，所述水囊为具有变形能力的薄壳结构，顶部设有辅助挤压所述水囊的压板，前端设有进口阀，后端设有出口阀；

水下辅助推进机构，所述水下辅助推进机构设置于所述水囊的垂直下方；

连接杆，所述连接杆的一端与所述水囊的所述压板连接，另一端与所述水下辅助推进机构连接。

进一步地，所述水囊由弹性材料组成，所述弹性材料在外力作用下变形，在外力撤销后，所述弹性材料可恢复至原来形状。

进一步地，所述水囊还包括若干复原弹簧，所述若干复原弹簧设置于所述水囊的内部，辅助所述水囊的复原。

进一步地，所述水囊放置在海洋装备内，所述海洋装备为所述水囊提供浮力。

进一步地，通过所述进口阀只能使海水进入到所述水囊内；通过所述出口阀只能使海水从所述水囊中喷出。

进一步地，所述进口阀为圆形口。

进一步地，所述出口阀为圆形口。

进一步地，所述连接杆由趋于刚性的坚硬材料组成。

进一步地，所述水下辅助推进机构的重力大于浮力。

进一步地，所述水下辅助推进机构的前进阻力较小、垂直方向运动阻力较大。

本发明提供的一种新型的水上波浪能推进系统至少具有以下技术效果：

该推进系统中的水囊在波浪中不断地做吸水、喷水动作，使得水上波浪能推进系统可以利用海上丰富的波浪能持续推进，不易受天气和地理位置影响，并且清洁无污染。该水上波浪能推进系统可应用在无人船、波浪滑翔机等海上无人装备中，作为海洋装备的推进器。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的吸水阶段示意图；

图3是图1所示实施例的喷水阶段示意图。

其中，1-水囊，2-复原弹簧，3-进口阀，4-出口阀，5-连接杆，6-水下辅助推进机构，7-压板，8-海水，9-海洋装备，10-波浪面。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，为本发明所提供的一种新型的水上波浪能推进系统的一个实施例的结构示意图，主要包括布置在海洋装备中的系统结构和外部的辅助机构。

具体来说，在图1中的新型的水上波浪能推进系统中，包括有：

水囊1，复原弹簧2，进口阀3，出口阀4，连接杆5，水下辅助推进机构6，压板7和海洋装备9。

其中，水囊1为具有变形能力的薄壳结构，顶部设有辅助挤压水囊1的压板7。压板7压在水囊1的顶端，辅助挤压水囊1。水囊1的前端设有进口阀3，水囊1的后端设有出口阀4。

其中，水下辅助推进机构6设置于水囊1的垂直下方。

其中，连接杆5的一端与水囊1的压板7连接，另一端与水下辅助推进机构6连接。水下辅助推进机构6通过连接杆5对压板7产生向下的拉力，使得压板7挤压水囊1，从而对水囊1形成辅助挤压。

其中，水囊1由弹性材料组成，如橡胶。弹性材料在外力作用下变形，在外力撤销后，弹性材料可恢复至原来形状。

其中，水囊1还包括若干复原弹簧2，若干复原弹簧2设置于水囊1的内部，辅助水囊1的复原。

其中，水囊1放置在海洋装备9内，如无人船，波浪滑翔机等。海洋装备9为水囊提供浮力。

其中，通过进口阀3只能使海水进入到水囊1内；通过出口阀4只能使海水从水囊1中喷出。海水从进口阀3进入至水囊1的内部，从出口阀4中喷出，达到推进的目的。

其中，进口阀3和出口阀4是水囊1前后的两个圆形口。

其中，连接杆5由趋于刚性的坚硬材料组成。

其中，水下辅助推进机构6的重力大于浮力，自然产生向下的拉力。

其中，水下辅助推进机构6的前进阻力较小、垂直方向运动阻力较大。

如2所示，为本发明所提供的一种新型的水上波浪能推进系统在吸水阶段的示意图。水囊1内部布置数量不等的复原弹簧2，辅助水囊1的复原。该系统处于波谷时，在复原弹簧2的作用下，水囊1恢复至原始形状，海水8从进口阀3进入至水囊1的内部。

具体来说，当海洋装备9从波峰运动至波谷时，进口阀3需要淹没在波浪面10以下。出口阀4在任何时候均需要淹没在波浪面10以下。连接杆5的上部与压板7相连接，压板7压在水囊1的顶端，辅助挤压水囊1。连接杆5的下部与水下辅助推进机构6连接。水下辅助推进机构6须满足的重力大于浮力，前进阻力较小，垂向运动阻力较大的特点，如波浪滑翔机中的牵引机。当海洋装备9随波浪下降时，由于水下辅助推进机构6受到下降阻力的作用，连接杆5对水囊1产生一个向上的作用力，再加上复原弹簧2的作用，使得水囊1恢复至原始形状。此时，海水8从进口阀3进入至水囊1的内部。

如3所示，为本发明所提供的一种新型的水上波浪能推进系统在喷水阶段的示意图。该推进系统处于波峰时，水囊1在水下辅助推进机构6的作用下发生变形，挤压水囊1内部的海水8，使其从出口阀4喷出，达到推进的目的。

具体来说，当海洋装备9随波浪上升时，由于水下辅助推进机构6受到上升阻力作用，连接杆5产生一个向下的拉力，使得水囊1挤压变形。此时，水囊1内部的水从出口阀4喷出，达到喷水推进的目的。

本发明提出的波浪能水上推进系统，利用波浪波峰波谷的交替性，将其转化为推进向前的动力，在波浪中会不断地往复以上过程，从而实现连续地喷水推进效果。

基于以上原理，水囊1在波浪中不断地做吸水、喷水动作，使得水上波浪能推进系统可以利用波浪能持续推进，而且清洁无污染。该水上波浪能推进系统可应用在无人船、波浪滑翔机等海上无人装备中，作为海洋装备的推进器。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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